JPH0617712B2 - 歯車保持装置および該装置を用いた歯車伝導装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は歯車保持装置、特に、複数本のほぼ等しい中間
軸と、少なくとも一対の軸方向に密接に接近して位置す
る放射方向の浮動型主軸歯車とを有する伝導装置用主軸
歯車保持装置およびこれを用いた歯車伝導装置に関す
る。

［従来の技術］ 従来、対をなして軸方向に接近して位置し、放射方向に
浮動する主軸歯車用の歯車保持装置は、よく知られてい
る。その従来の装置は、例えば特許出願公告昭和４４年
第５０１２号に示されるように、一方向への歯車の軸方
向の動きを防ぐために、２個の接近して位置する歯車の
うちの１方に関連した保持装置が普通利用され、その歯
車の他方向への動きは他方の歯車とそれに関連する保持
装置とにより防止され、又その逆も行われる。それらの
歯車の１方を移動させようとする力が他方の歯車とそれ
に関連した保持装置とにより反作用される時、その力は
異なる速度で回転する保持装置の表面を横切らなければ
ならない。そして、これは保持装置を摩耗させたり、破
壊させたりしてしまう。

対をなして密接に接近して位置し、放射方向へ浮動する
主軸歯車のための改良型歯車保持装置は、本発明の譲渡
人に譲渡されている米国特許第4,034,620号に示されて
いる。ここに示されている改良型の歯車保持装置は次の
ような構造体を利用している。即ち、接近して位置する
主軸歯車の１方を他方の主軸歯車に対して相対的に移動
させようとする軸方向の力は、同速で、即ち、主軸にク
ラッチ結合した主軸歯車の速度で回転する反動面を横切
らなければならない。それは反動表面の摩耗と破壊を最
少限にするので、この構造体は非常に望ましいけれど
も、スラスト部材を製造するには、幾分複雑で高価な設
計となり、更に２個の接近して位置する主軸歯車の組み
合わせはあとで分解を困難にしたり、分解不可能にした
りするので、この構造体は完全に満足なものではなかっ
た ［発明が解決しようとする課題］ そこで、本発明によれば、対をなして非常に接近して位
置する浮動型主軸歯車のための改良型歯車保持装置が提
供され、これは、クラッチ結合した主軸歯車を軸方向へ
移動させようとする力を、同一速度、即ち主軸とそれに
かみ合った歯車との速度で回転する表面を介して、主軸
に対して反作用させる。この改良型歯車保持装置は、製
造が比較的簡単で安価な部材を使用しその取りかえも大
変容易で、主軸と主軸歯車との組立体の組立と分解も比
較的容易である。

前述のことは、スラスト部材を主軸に軸方向に固定し、
それを、主軸と共に回転させるようにすることにより達
成され、そのスラスト部材は、クラッチ結合した歯車に
作用する軸方向の力を主軸へ移動させ、その時密接に接
近して位置する主軸歯車対のクラッチ結合していない歯
車と共に回転する表面には、大きな軸方向の負荷はかか
らない。更に、その歯車保持装置は、主軸に対して主軸
歯車の相対的な放射方向の浮動を可能とし、又、主軸歯
車を主軸に組立てたり、そこから分解するのも容易にで
きる。

従って、本発明の目的は、複数本のほぼ等しい中間軸組
立体と浮動型主軸歯車とを有する伝導装置に用いられる
ごく接近して位置する前記主軸歯車のための改良型歯車
保持装置を提供することである。

本発明のもう一つの目的は、保持装置が主軸歯車の主軸
への組立とその分解とを比較的容易にするような、複数
本のほぼ等しい中間軸を有する伝導装置に用いられる、
接近して位置する浮動型主軸歯車のための改良型歯車保
持装置を提供することである。

本発明のこれらの目的及び他の目的及び効果は、添付図
面に関連して説明されている以降の説明から明らかとな
るであろう。

以降の説明で便宜上、或る用語を参考として使用してい
るが、それに限定されるものではない。

「上方へ」，「下方へ」，「右方へ」および「左方へ」
という言葉は図面での方向を示す。それらの用語は、前
述の用語や、その脈生語や、同様の意味をもつ語を包含
する。

「単一型伝導装置」という用語は、操作者が複数個の単
一歯車型減速装置の１つを選択するような、速度変換伝
導装置を指すために使用される。「複合型伝導装置」と
いう用語は、主伝導部分と、補助伝導部分とを有し、そ
の主伝導部分の選択された歯車型減速装置と、前記補助
伝導部分にあるもう１つの選択された歯車型減速装置と
を複合させたような伝導装置を指すために使用される。

［課題を解決するための手段］ 本発明の歯車保持装置は、 第１主軸歯車が、第２主軸歯車に向き合う放射方向に延
びる第１スラスト面と、第１内径面とにより第１ポケッ
トを形成し、 第２主軸歯車が、第１主軸歯車と向き合う放射方向に延
びる第２スラスト面と、第２内径面とにより第２ポケッ
トを形成する、 型式の伝導装置に用いられるものであって、 保持装置の全体が、第１ポケットと第２ポケットとによ
り形成された環状空間に配置され、両主軸歯車のうちク
ラッチ結合している歯車にかかる軸方向の力を主軸の所
で、同一回転速度で回転するスラスト面を介して、クラ
ッチ結合していない主軸歯車へ向かって、またはその歯
車から離反する方向へ主軸に対して反作用させるように
なっており、 主軸とともに回転し、第１スラスト面に向き合ってそれ
と軸方向へ接触する放射方向へ延びる第３スラスト面を
形成するほぼ円盤形の第１スラスト座金と、 主軸とともに回転し、前記第２スラスト面と向き合って
それと接触する放射方向に延びる第４スラスト面を形成
するほぼ円盤形の第２スラスト座金と、 第１主軸歯車へ向かって少なくとも軸方向へ主軸に対し
て第１スラスト座金を軸方向に固定する装置と、 第２主軸歯車へ向かって少なくとも軸方向へ主軸に対し
て第２スラスト座金を軸方向へ固定する装置と、 第１スラスト座金と第２スラスト座金との間に介在し、
第１主軸歯車と第２主軸歯車とが軸方向へ接触するのを
防ぐのに十分な軸方向の間隔をおいた状態にスラスト座
金の第３と第４のスラスト面を保持するスペーサー装置
と、 第１内径面(74)に組立て、分解可能で、第３スラスト面
とは反対側の第１スラスト座金面と接触して、第１主軸
歯車が第２主軸歯車から離反する方向の軸方向の動きを
制限する装置と、 第２内径面に組立て、分解可能で、第４スラスト面と反
対側の第２スラスト座金のスラスト面と接触して、第２
主軸歯車が第１主軸歯車から離反する方向の軸方向の動
きを制限する装置と、 を有している。

［実施例］ ここで第１図を参照すれば、浮動主軸と、浮動主軸歯車
と、２つの事実上同じ中間軸組立体とを有する２本の中
間軸型伝導装置１０が示されている。この特殊な型の伝
導装置１０は本発明の周囲条件を与えるためだけに示さ
れている。この伝導装置の詳細については参考として取
りあげた米国特許第3,105,395号、3,237,472号、3,238,
613号、4,034,620号に示されている。なかでも米国特許
第3,237,472号には、本文に示すものと事実上同じ伝導
装置が示されている。米国特許第3,238,613号には、補
助伝導部分と組合わせて使用される複合型伝導装置の主
伝導部分としての伝導装置を示している。

伝導装置１０は、ハウジング（図示せず）と、軸受１４
によって支持された入力軸１２と、その入力軸により駆
動される入力歯車１６と、一対の事実上等しい中間軸組
立体１８，１８Ａと浮動主軸組立体２０とを有する。

中間軸組立体１８は、中間軸２２を有しその右端と左端
は軸受２４，２６により回転自在に支持される。それら
の軸受は中間軸に対して自由に回転し、従来周知のよう
に、伝導装置のハウジングに対して、その軸方向と放射
方向の相対的動きはできない。中間軸組立体１８Ａは、
同様に、軸受２４Ａ，２６Ａにより支持された中間軸２
２Ａを有する。それらの各中間軸は、複数個の同一寸法
及び同一機能をもつ歯車の１つを備える。これらの歯車
はそれぞれ中間軸とともに回転するように固定される。
歯車２８，２８Ａは入力歯車１６とかみ合い、それによ
って、中間軸は同一速度で回転する。歯車対３０−３０
Ａ，３２−３２Ａ，３４−３４Ａ，３６−３６Ａは前進
比歯車であり、歯車対３８−３８Ａは、逆進比歯車であ
る。

浮動主軸組立体２０は、主軸４０を有し、その主軸の外
側スプライン４２（第３〜５図）はその軸の実質上全長
にわたって延びる。軸４０の右端は出力軸であり、その
伝導装置１０が複合式伝導装置の主部分である場合、補
助伝導部分への入力部となる。軸４０の左端は、何らか
の方法で回転及び放射方向の動きをするように支持され
る。主軸の装着装置の他の詳細については、米国特許第
3,105,395号、3,237,472号、3,238,613号及び／又は3,5
00,695号に示されている。

５個の主軸駆動歯車４４，４６，４８，５０，５２が主
軸４０を取り巻いている。隣接する主軸歯車４４，４６
と４８，５０は一緒に接近して位置し、その伝導装置の
長さを短くしている。入力歯車１６と主軸歯車は、内側
スプラインにより主軸に摺動自在に接続する確実なクラ
ッチ５４，５６，５８によって、一度に一個、主軸４０
に選択的にクラッチ結合する。各クラッチはジョー、即
ち外側スプラインを有し、その外側スプラインは、歯車
４４，４６，４８，５０，５２により形成されるスプラ
イン４４Ａ，４６Ａ，４８Ａ，５０Ａ，５２Ａ（不図
示）のようなジョー、即ち内側スプラインとかみ合う。
摺動クラッチは一度に一個、その一部しか示されていな
い変換フォーク６０，５２，６４と結合するように、
又、それからはずれるように移動する。その変換フォー
クの構造及び操作方法は従来よく知られている。主軸歯
車４４は常時、歯車対３０−３０Ａとかみ合い、主軸歯
車４６は歯車対３２−３２Ａと常時かみ合い、主軸歯車
４８は歯車対３４−３４Ａと常時かみ合い、主軸歯車５
０は歯車対３６−３６Ａと常時かみ合う。主軸歯車５２
は一対の遊び歯車（図示せず）と常時、かみ合いその遊
び歯車は順次、周知のように、逆進速度操作様式にする
ように中間軸歯車対３８−３８Ａと常時、かみ合う。主
軸駆動歯車は、主軸４０を取り囲むけれども、そこに放
射方向に支持されない。各対の歯車はそれが噛み合う対
をなす中間軸歯車（又は遊び歯車）により放射方向に支
持される。即ち主軸の駆動歯車の各々は、主軸に対して
放射方向に浮動する。主軸及び／又はその歯車を浮動さ
せるという特徴は、中間軸の歯車間の殆んど等しいトル
クスプリットを提供する。周知のこの特徴は、多数の事
実上等しい中間軸伝導装置の耐摩耗性寿命を大きく改善
する。

主軸駆動歯車４４，４６，４８，５０，５２は、主軸に
クラッチ結合し、負荷がかかる時、主軸の軸線方向に沿
って作用する実質的な力によりしばしば作用される。こ
の軸方向の力の原因、即ち正確な理由は、完全には理解
されておらず、その軸線に沿った力の方向に完全には予
期できない。その力はしばしば歯車及びそのクラッチの
かみ合いスプライン間に現れる。その力がスプライン間
に現れる時、それらはしばしば歯車のスプラインからク
ラッチをはずす方向へ作用する。しかしながらその力は
クラッチを歯車スプラインに更にかみ合わせる方向へ作
用する時もある。そのような力が現れる場所に拘わず、
その力は主軸の軸線に沿って軸方向へ歯車を移動させる
ので、歯車保持装置は前記力に反動してそのような動き
を防ぐために必要である。しかしながら、その力が、異
なる速度で回転する歯車表面及び保持装置表面によって
反動される場合、その力はそれらの表面を摩耗させ、時
としてその表面は早期に破壊させる。

第１図に示す５つの前進速度と１つの逆進速度をもつ型
の伝導装置の変換様式が第２図に概略的に示されてい
る。

伝導装置の長さを短縮させるために２個の主軸歯車を接
近して位置づけ、中間軸歯車対のトルクスプリットを等
しくするために主軸を浮動させるという特徴は、これま
で、伝導装置の技術分野ですぐれた進歩として認識され
てきた。しかしながら、これらの特徴は同時に、密接に
接近し放射方向へ浮動する主軸歯車の軸方向の動きを防
ぐための丈夫な歯車保持装置の設計を複雑化する。なぜ
なら、その歯車保持装置は、比較的小さなスペースに閉
じ込められ、時として、その歯車を軸方向へ移動させる
ように働く比較的強い軸方向の力に対して反作用せねば
ならないからである。従来の歯車保持装置の或るもの
は、違った速度で回転する表面に作用する強い応力によ
り摩耗，過熱，及び早期破壊の問題があった。前述の米
国特許第4,034,620号に図示かつ説明している歯車保持
装置の構造体は、比較的強い力に反作用する全ての表面
が同一速度で回転するか、同一速度で回転しようとする
ので、早期破壊の問題を実質的に解決している。しかし
ながら、その構造体は比較的複雑な保持装置の構成部材
を有するので、それを一旦、組立てると、軸方向に接近
して位置する主軸対の分解は困難もしくは不可能とな
る。従って、そのような構造体を使用する場合、１個の
歯車が破壊すると、両方の歯車を取りかえることが必要
となる。

ここで、第３図を参照すれば、主軸組立体２０が詳しく
示されている。その図示を簡単化するために、第３図に
は主軸歯車５２と、摺動クラッチ５４，５６，５８は示
されていない。図示のように、主軸４０はほぼその全長
にわたって延びる外側スプライン４２を有する。主軸ス
プライン４２は、勿論、主軸４０を取巻く主軸歯車４
４，４６，４８，５０，５２により形成される内側スプ
ライン４４Ａ，４６Ａ，４８Ａ，５０Ａ，５２Ａに実質
上、平行である。主軸歯車４４，４６と主軸歯車４８，
５０は各々一対の軸方向に接近して位置し、放射方向へ
浮動する主軸歯車で成る。歯車保持装置６６は接近して
位置する対をなした主軸歯車４４，４６を主軸４０に対
して軸方向に保持する。歯車保持装置６８は接近して位
置する対をなした主軸歯車４８，５０を主軸４０に対し
て軸方向に保持する。歯車保持装置６６，６８は実質
上、等しく製造や在庫調べがやり易いように共通の部材
で形成するのが好ましい。

歯車４４は、放射方向へ延びる面７２と、内径面７４と
により形成される右向きポケット７０を備えている。主
軸歯車４６は、放射方向へ延びる面７８と内径面８０と
により形成される左向きポケット７６を備えている。

保持組立体６６は、一般に、軸方向に向き合うポケット
７０，７６により形成される環状スペース内に受入れら
れる。その保持組立体６６は、主軸４０のスプライン４
２に形成された環状周囲溝８４に受入れられた外側係止
リング８２と、主軸スプライン４２とかみ合う内側スプ
ライン８８を有するスラスト座金８６と、スペーサーリ
ング９０と、主軸スプライン４２とかみ合う内側スプラ
イン９４を有するスラスト座金９２と、スプライン４２
に切欠された周囲溝９８に配置された外側係止リング９
６とを有する。図示のように係止リング８２は、スラス
ト座金８６と、スペーサーリング９０と、スラスト座金
９２を主軸４０に対し軸方向で左方向へ動かないように
保持し、係止リング９６はスラスト座金９２と、スペー
サーリング９０と、スラスト座金８６を主軸４０に対し
て軸方向で左方向へ動かないように保持する。スペーサ
ーリング９０は、図示のように、主軸に対して自由に回
転する。あるいは、主軸に対してスプライン結合するよ
うにしてもよい。

係止リング８２と９６は同じであり、スラスト座金８６
と９２も同じである。

保持装置６６は又、歯車４４の内径面７４に形成された
溝１０２に保持された内側係止リング１００と歯車４６
の内径面８０に形成された環状溝１０６に支持される内
側係止リング１０４とを有する。

スラスト座金８６と９２もまた、同じであって、その外
径は、内径面７４，８０の内径より小さいので、主軸４
０に対する歯車４４，４６の放射方向の動きが可能とな
る。スラスト座金８６とスペーサーリング９０と、スラ
スト座金９２との軸方向の幅を合わせたもの１０８は、
歯車４４の右方端面１１０から放射方向延び面７２まで
の軸方向隔たりと、歯車４６の左端面１１２から軸方向
延び面７８までの軸方向隔たりとを合わせた幅より大き
い。従って歯車４４と４６の対向端面１１０と１１２は
当接せず、かくして、負荷のもとにお互いにちがった回
転速度で回転する時にも、摩耗することがない。

係止リング１００の左端面１１４はそれが最も右側に位
置する時、スラスト座金８６の軸方向の厚み１１８より
わずかに大きな距離１１６だけ、放射方向延び面７２か
ら軸方向へ離れて位置する。係止リング１０４は、それ
が最も左側に位置する時、スラスト座金９２の軸方向の
厚み１２２よりわずかに大きな距離１２０だけ、放射方
向延び面７８から軸方向へ離れて位置する。例えば、そ
れらの距離１１６，１２０はそれぞれ厚み１１８，１２
２より約0.127mm（約0.005インチ）だけ大きい。

歯車保持装置６６の操作と、実質上それに等しい歯車保
持装置６８の操作は次の例から明らかとなるであろう。
即ち、例示の目的で、歯車４６が摺動クラッチ５６の軸
方向で左方への動きにより主軸４０にクラッチ結合して
いると仮定する。主軸歯車４６が主軸４０にそのように
クラッチで結合する時、主軸４０と、主軸歯車４６と、
ばねリング１０４と、スラスト座金９２と、スペーサー
リング９０と、スラスト座金８６と、係止リング８２は
負荷のかかった歯車４６と同じ回転速度で回転するか、
回転しようとする。従ってそれらの部材は、主軸４０と
スプライン結合している場合、及び／又は主軸と共に自
由に回転する場合、主軸４０と共に回転すると考えるこ
とは理解される。クラッチ結合した歯車４６を噛み合っ
ていない歯車４４の方へ移動させるような軸方向の力が
作用する場合、即ち、歯車４６に左方向への軸方向の力
が作用する場合、そのような軸方向への力は、次のよう
にして、主軸４０に対して反作用を受ける。即ち、歯車
４６の左向きの放射方向の面７８はスラスト座金９２の
右向き端面１２４に当接し、そのスラスト座金９２左向
き端面１２６をスペーサーリング９０の右向き端面１２
８に当接させ、それによって、スペーサーリング９０の
左向き端面１３０をスラスト座金８６の右向き端面１３
２に当接させ、その結果、スラスト座金８６の左向き端
面１３４を係止リング８２に当接させることにより、か
くして力は主軸４０に直接反作用される。かくして、種
々の反作用表面、即ち第２スラスト面７８−第４スラス
ト面１２４，第６スラスト面１２６−スペンサー右面１
２８，スペンサー左面１３０−第３スラスト面１３２，
第５スラスト面１３４−係止リング８２の右面１３６は
全部同一速度で回転するか、回転する傾向があり、かく
して歯車保持装置の種々の部材や歯車に対する摩耗を減
少させる。

軸方向で右方向への力を歯車４６に作用させて、クラッ
チ結合した歯車４６を、クラッチ結合していない歯車４
４から離そうとする場合、次のようにしてそのような反
動力が主軸４０に作用する。即ち、内側係止リング１０
４の右向き端面１３８がスラスト座金９２の左向き端面
１２６に当接し、そのスラスト座金の右向き端面１２４
を係止リング９６の左向き端面１４０に当接させ、かく
して、軸方向の力が直接、主軸４０に反作用される。種
々の反作用面、即ち係止リング１０４の右面１３８−第
６スラスト面１２６と第４スラスト面１２４−係止リン
グ９６の左面１４０は同一速度で回転するか、回転しよ
うとすることがわかり、その速度は主軸およびクラッチ
結合歯車の速度と同じである。歯車４４が主軸４０にク
ラッチ結合する時、歯車保持装置６６は歯車４４から軸
方向の力は同様に主軸４０に反作用される。歯車保持装
置６６と実質上等しい歯車保持装置６８は歯車４８又は
５０のクラッチ結合した歯車からの軸方向の力を実質上
同じ方法で反作用させるので、これ以上説明はしない。

簡単にいって、歯車保持装置６８はスプライン４２に備
わっている環状溝１４４に配置された係止リング１４２
と、スプライン１４８の所で主軸４０にスプライン結合
したスラスト座金１４６と、スペンサーリング１５０
と、スプライン１５４の所で主軸４０にスプライン結合
したスラストリング１５２と、主軸スプライン４２に備
わっている環状溝１５８に配置された係止リング１５６
とを有する。歯車保持装置６８は又、歯車４８に備わっ
ている環状溝１６２に支持された係止リング１６０と、
歯車５０に備わっている環状溝１６６に配置された係止
リング１６４とを有する。

スペンサーリング９０，１５０は、係止リング１００，
１０４，１６０，１６４の内径よりも小さな外径１６８
を有する。スペーサー座金９０，１５０の外径面と係止
リング１００，１０４，１６０，１６４の内径面との間
の放射方向の間隙は、主軸に対して主軸歯車の放射方向
の動きを可能にするが、例えば、それが配置されている
溝から強い軸方向の力などによりとび出すことによる如
く、内側係止リングは不意にとび出すことが出来るほど
充分な大きさではない。

前述のように、この改良型歯車保持装置６６，６８の重
要な特徴は、その構成部材が比較的簡単なことである。
図示のように、係止リング８２，１４２，１５６は標準
型外側係止リングであり、係止リング１００，１０４，
１６０，１６４は標準型内側係止リングである。スラス
ト座金８６，９２，１４６，１５２は内側スプラインを
有する簡単な円盤形座金部材である。好ましい実施例に
おいて、伝導装置内の全てのスラスト座金は同じもので
ある。スペンサーリング９０，１５０はスプライン結合
しても、しなくてもよい簡単な円盤形部材である。

本発明の改良型歯車保持装置のもう１つの重要な特徴
は、主軸組立体の組立と分解が容易なことである。密接
に接近して位置する主軸歯車４４，４６を主軸４０の左
端から主軸４０に組立てるのに係止リング９６が溝９８
に組立てられ、スラスト座金９２が溝１００に配置され
た係止リング１０４によって歯車４６に前もって組立ら
れ、歯車４６とスラスト座金９２と係止リング１０４の
下組立体は、スラスト座金９２が係止リング９８に接触
するまで外側スプライン４２上を右方へ摺動し、スペン
サーリング９０は、それがスラスト座金９２に接触する
まで主軸４０上を右へ摺動し、スラスト座金８６は溝１
０２に配置された係止リング１００によって歯車４４に
組立てられ、歯車４４とスラスト座金８６と係止リング
１００の下組立体は、スラスト座金８６のスペーサー９
０に接触するまでスプライン４２上をすべり、それから
係止リング８２を溝８４に組立て組立操作を完成する。

歯車対４４，４６を主軸から分解するためには、係止リ
ング８２を溝８４からはずし、主軸４０上を左方へすべ
らせ、主軸歯車４４とスラスト座金８６と係止リング１
００の下組立体は主軸４０から左方へすべらせ、スペー
サー座金９０も主軸４０から左方へすべらせ、主軸歯車
４６とスラスト座金９２と係止リング１０４との下組立
体も主軸から左方へすべらせ、それから係止リング９６
を周囲溝９８から取りはずすことができる。勿論、密接
に接近した対の主軸歯車４４〜４６と、主軸歯車４８〜
５０と主軸のいずれの端部からも組立て及び／又は分解
できる。さらに、手入れ等の目的のためには、各対の歯
車の１方だけを取りはずすだけでよい。

歯車４４とスラスト座金８６と内側係止リング１００の
下組立体と、歯車４６とスラスト座金９２と内側係止リ
ング１０４の下組立体のどちらも、別個の前もって組立
てた下組立体と同様に、主軸組立体に組立てたり、そこ
から分解したりすることができることも明らかである。

本発明の第２の実施例が第４図に示されている。その第
４図において歯車保持装置の第２の実施例２００は、密
接に近接して位置する主軸歯車４４，４６を主軸４０に
対して軸方向に保持し、主軸歯車４４，４６を主軸４０
に対して放射方向へ移動させ、主軸歯車４４，４６にか
かる軸方向の力を主軸４０に反作用させるために利用さ
れる。歯車４４，４６は、歯車保持装置６６に関連した
前述の歯車４４，４６と事質上同じである。歯車保持装
置２００は主軸４０のスプライン４２に形成された溝８
４に配置された係止リング８２と、スプライン２０４に
より主軸４０にスプライン結合したスラスト座金２０２
と、スプライン２０８により主軸４０にスプライン結合
したスラスト座金２０６と、主軸４０のスプライン４２
に形成された環状溝９８に配置された係止リング９６と
を有する。

歯車保持装置２００はまた、歯車４４のポケット内径表
面７４に形成された環状溝１０２に配置された係止リン
グ１００と、歯車４６のポケット内径表面８０に形成さ
れた環状溝１０６に配置された係止リング１０４とを有
する。係止リング１００はスラスト座金２０２の放射方
向で外方を延びるフランジ部分２１０と接触し、係止リ
ング１０４はスラスト座金２０６の放射方向で外方を延
びるフランジ部分２１２と接触する。係止リング１００
と１０４は主軸歯車４４，４６とスラスト座金２０２，
２０６との間で軸方向への制限された相対的な動きを可
能にし、そのような相対的な軸方向の動きは約0.005イ
ンチの範囲である。

この歯車保持装置２００の操作は、前述の歯車保持装置
６６，６８の操作と同じである。簡単に言って、歯車４
６がそれとともに回転する主軸にクラッチ結合するとす
れば、その主軸歯車４６にかかる左方への軸方向の力
は、次のようにして主軸４０へ反作用する。即ち、歯車
４６はスラスト座金２０６に当接し、そのスラスト座金
２０６はスラスト座金２０２に当接し、そのスラスト座
金２０２は係止リング８２に当接し、この係止リング８
２は軸方向の力を直接主軸４０へ働かせる。主軸歯車４
６が主軸４０とクラッチ結合する時、主軸４０と主軸歯
車４６と、係止リング９６と、スラスト座金２０６と、
スラスト座金２０２と、係止リング８２とは全て同一回
転速度で回転するか、そのように回転しようとする。そ
の回転速度は主軸及び主軸歯車４６の回転速度と同じで
ある。軸方向で右方向への力は次のようにして主軸歯車
４６から主軸４０に対して反作用される。即ち、主軸歯
車４６は係止リング１０４に反作用し、この係止リング
１０４はスラスト座金２０６に反作用し、そのスラスト
座金２０６は係止リング９６に反作用し、この係止リン
グ９６は軸方向で右方への力を直接、主軸４０に反作用
させる。主軸歯車４６が主軸４０にクラッチ結合する
時、主軸４０と、主軸歯車４６と、係止リング１０４
と、スラスト座金２０６と、係止リング９６は全て、同
一回転速度、即ち、主軸及びクラッチ結合した主軸歯車
の回転速度で回転するか、回転しようとする。

主軸歯車４４，４６は、主軸に係止リング８２または９
６を組立て、または分解する前に、またはそのあとに、
主軸歯車４６とスラスト座金２０６と係止リング１０４
との下組立体と、主軸歯車４４とスラスト座金２０２と
係止リング１００との下組立体を主軸にまたはそこから
はずれるように単に摺動させることによって、主軸４０
のいずれか１方の端部から主軸４０へ迅速かつ容易に組
立て、又は分解され得る。歯車４６と座金２００は係止
リング１０４との下組立体と、歯車４４と座金２０２と
係止リング１０４との下組立体のどちらも、前もって組
立てた下組立体として、主軸組立体２０から独立して組
立て、分解できることに注意する。

本発明の第３の実施例が図５に示されている。この第５
図において、歯車保持装置３００は密接に近接して位置
する主軸歯車４４，４６を主軸４０に組立てるために使
用される。その歯車保持装置３００は、係止リング８
２，９６を用いず、スラスト座金３０２，３０４が第６
図に関連して説明するように、キー３０６により軸方向
に保持されることを除けば、その構造も機能も前述の歯
車保持装置６６，６８と同じである。簡単にいって、ス
ラスト座金３０２，３０４は内側スプライン３０７を有
し、そのために、それらの座金は、主軸４０に沿ってそ
の主軸に形成された比較的広い周囲溝３０８まで摺動で
きる。その周囲溝３０８の幅は、内側スプライン３０７
の軸方向の長さよりわずかに長い。それからスラスト座
金は、１方のスプラインに等しい回転距離だけ、主軸４
０に対して周囲方向へ回転し、それによってスラスト座
金の内側スプライン歯は主軸の外側スプライン歯と並
ぶ。そのスラスト座金はそれからキー３０６を挿入する
ことによって主軸４０に対して回転しないように係止さ
れる。溝３０８の肩部３０８Ａは主軸４０にスラスト座
金３０２，３０４を軸方向へ位置づけるようにスプライ
ン３０７と接触する。座金等をスプライン軸に軸方向に
保持するこの方法は従来よく知られており、前述の米国
特許第4,034,620号にも示されている。

本発明の好ましい実施例は例示の目的で示したものであ
る。従って、本発明の本旨と範囲から離れることなしに
部品を種々変形させることができる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明は、近接する２つの主軸歯車
の対面するポケット内に係止リング、座金およびスペー
サーからなる歯車保持装置を収容し、その装置の構造を
限定することにより、両歯車間に間隙を保持するように
したので、摩耗による損傷のおそれがなく、かつ、構成
部品が簡単であり、また組立て、分解および取付け、取
り外しの容易な歯車保持装置ならびにそれを用いた歯車
伝導装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、５つの前進速度と１つの逆進速度と２本の中
間軸と、浮動主軸歯車とを有する高速歯車伝導装置、即
ち主伝導部分の概略図、 第２図は第１図の伝導部分の伝導変換様式の概略図、 第３図は第１図の伝導部分の主組立体の部分断面図であ
って、本発明の歯車保持装置の一実施例を示す部分断面
図、 第４図および第５図は、本発明のそれぞれ第２、および
第３の実施例を示す部分断面図、 第６図は第５図の実施例の一部の展開斜視図である。 １０……高速歯車伝導装置 １２……入力軸 １４，２４，２４Ａ，２６，２６Ａ……軸受 １６……入力歯車 １８……中間軸組立体 ２０……主軸組立体 ２２，２２Ａ……中間軸 ２８，２８Ａ，３０，３０Ａ，３２，３２Ａ，３４，３
４Ａ，３６，３６Ａ，３８，３８Ａ……中間軸歯車 ４０……主軸 ４２……主軸外側スプライン ４４，４６，４８，５０，５２……主軸歯車 ４４Ａ，４６Ａ，４８Ａ，５０Ａ……主軸歯車内側スプ
ライン（クラッチと噛合用） ５４，５６，５８……クラッチ装置 ６０，６２，６４……変換フォーク ６６，６８……スラスト装置 ７０，７６……第１，第２ポケット ７２，７８……第１，第２スラスト面 ７４，８０……第１，第２内径面 ８２，９６……第１，第２外側係止リング（スラスト固
定装置） ８４，９８……第１，第２外側溝 ８６，９２……第１，第２スラスト座金 ８８，９４……座金内側スプライン ９０……スペーサーリング １００，１０４……第１，第２内側係止リング（相互接
続装置） １０２，１０６……内側溝 １０８……座金８６，スペーサーリング９０，座金９２
の各幅の計 １１０……歯車４４の右端面 １１２……歯車４６の左端面 １１４……係止リング１００の左面 １１６……座金８６の幅１１８＋0.127mm １１８，１２２……座金８６，９２の幅 １２０……座金９２の幅１２２＋0.127mm １２４，１２６……座金９２の右面、左面（第４，第６
スラスト面） １２８，１３０……スペーサーリングの右面、左面 １３２，１３４……座金８６の右面、左面（第３，第５
スラスト面） １３６……係止リング８２の右面 １３８……係止リング１０４の右面 １４０……係止リング９６の左面 １４２，１５６……第１，第２の外側係止リング １４４，１５８……溝 １４６，１５２……第１，第２のスラスト座金 １４８，１５４……スプライン １５０……スペーサーリング １６０，１６４……第１，第２の内側係止リング １６２，１６６……溝 １６８……スペーサーリング９０，１５０の外径 ２００……歯車保持装置（第２実施例） ２０２，２０６……スラスト座金 ２０４，２０８……内側スプライン ２１０，２１２……スラスト座金の部分 ３００……歯車保持装置（第３実施例） ３０２，３０４……スラスト座金 ３０６……キー ３０７……内側スプライン ３０８……溝 ３０Ａ……肩部

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】主軸（４０）と、その主軸を包囲し互いに
   軸方向に接近して位置し放射方向に浮動する第１及び第
   ２の主軸歯車（４４，４６）と、前記主軸歯車を支持し
   その主軸歯車を異なる相対的な回転速度で駆動する中間
   軸歯車（３０，３０Ａ，３２，３２Ａ）を有する複数本
   のほぼ等しい中間軸（２２，２２Ａ）と、前記主軸歯車
   を前記主軸に一度に一個、クラッチ結合させるように選
   択的に作動するクラッチ装置（５４，５６）とを有し、 前記第１主軸歯車（４４）は、前記第２主軸歯車（４
   ６）に向き合う放射方向に延びる第１スラスト面（７
   ２）と、前記第１内径面（７４）とにより第１ポケット
   （７０）を形成し、 前記第２主軸歯車（４６）は、前記第１主軸歯車（４
   ４）と向き合う放射方向に延びる第２スラスト面（７
   ８）と第２内径面（８０）とにより第２ポケット（７
   ６）を形成する型式の歯車伝導装置に用いられる歯車保
   持装置（６６）であって、 前記歯車保持装置（６６）は、その全体が前記第１ポケ
   ット（７０）と第２ポケット（７６）とにより形成され
   た環状空間に配置され、前記両主軸歯車（４４，４６）
   のうちクラッチ結合している歯車にかかる軸方向の力
   を、主軸の所で同一回転速度で回転するスラスト面を介
   して、クラッチ結合していない主軸歯車へ向かって、ま
   たはその歯車から離反する方向へ主軸に対して反作用さ
   せるようになっており、 前記主軸とともに回転し、前記第１スラスト面（７２）
   に向き合ってそれと軸方向へ接触する放射方向へ延びる
   第３スラスト面（１３４）を形成するほぼ円盤形の第１
   スラスト座金（８６）と、 前記主軸とともに回転し、前記第２スラスト面（７８）
   と向き合ってそれと接触する放射方向へ延びる第４スラ
   スト面（１２４）を形成するほぼ円盤形の第２スラスト
   座金（９２）と、 前記第１主軸歯車（４４）へ向かって少なくとも軸方向
   へ前記主軸に対して前記第１スラスト座金（８６）を軸
   方向に固定する装置と、 前記第２主軸歯車（４６）へ向かって少なくとも軸方向
   へ前記主軸に対して前記第２スラスト座金（９２）を軸
   方向へ固定する装置と、 前記第１スラスト座金（８６）と第２スラスト座金（９
   ２）との間に介在し、前記第１主軸歯車（４４）と第２
   主軸歯車（４６）とが軸方向へ接触するのを防ぐのに十
   分な軸方向の間隔をおいた状態にスラスト座金（８６，
   ９２）の前記第３と第４スラスト面（１３４，１２４）
   を保持するスペーサー装置と、 前記第１内径面（７４）に組立、分解可能で、前記第３
   スラスト面（１３４）とは反対側の前記第１スラスト座
   金の第５スラスト面（１３２）と接触し、前記第１主軸
   歯車（４４）が第２主軸歯車（４６）から離反する方向
   の軸方向の動きを制限する装置と、 前記第２内径面（８０）に組立、分解可能で、前記第４
   スラスト面（１２４）と反対側の前記第２スラスト座金
   （９２）の第６スラスト面（１２６）と接触し、前記第
   ２主軸歯車（４６）が前記第１主軸歯車（４４）から離
   反する方向の軸方向の動きを制限する装置と、 を有する前記歯車伝導装置用の歯車保持装置（６６）。
2. 【請求項２】前記第１及び第２のスラスト座金（８６，
   ９２）は前記主軸（４０）にスプライン結合してそれと
   ともに回転するようになっている、特許請求の範囲第１
   項記載の歯車保持装置。
3. 【請求項３】前記第１及び第２の内径面（７４，８０）
   に組立てられる前記装置は、前記第１及び第２の内径面
   に備わっている内部溝（１０２，１０６）に配置される
   第１及び第２の内側係止リング（１００，１０４）で成
   り、前記第１スラスト座金（８６）は、前記第１内側係
   止リング（１００）との間に軸方向に介在し、前記第２
   スラスト座金（１０４）は、前記第２スラスト面（７
   ８）と前記第２内側係止リング（１０４）との間に軸方
   向に介在する、特許請求の範囲第１項または第２項記載
   の歯車保持装置。
4. 【請求項４】前記スペーサー（９０）は管状構造であっ
   て、その外径は前記内側係止リング（１００，１０４）
   の変形していない状態での内径よりわずかに小さいの
   で、前記主軸歯車（４４，４６）は、前記主軸（４０）
   に対して放射方向へ浮動するが、前記内側係止リング
   は、前記スペーサー部材が前記両スラスト座金（８６，
   ９２）間に組立てられるとき、前記内側係止リングが内
   部溝（１０２，１０６）からはずれるほど十分に内方で
   放射方向に変形しないように仕組まれている、特許請求
   の範囲第３項記載の歯車保持装置。
5. 【請求項５】前記スラスト座金（８６，９２）を前記主
   軸（４０）に対して保持する前記装置は、前記主軸に備
   わっている外側溝（８４，９８）に配置された外側係止
   リング（８２，９６）で成る、特許請求の範囲第１項な
   いし４項のいずれか１項記載の歯車保持装置。
6. 【請求項６】前記第１主軸歯車（４４）、前記第１スラ
   スト座金（８６）及び前記第１内側係止リング（１０
   ０）は、独立した下組立体として前記主軸（４０）に組
   立てたり、そこから分解したりすることができ、前記第
   ２主軸歯車（４６）、前記第２スラスト座金（９２）及
   び、前記第２内側係止リング（１０４）は、独立した下
   組立体として前記主軸に組立てたり、そこから分解した
   りすることができる、特許請求の範囲第３項記載の歯車
   保持装置。
7. 【請求項７】前記第１及び第２のスラスト座金（８６，
   ９２）は実質上、等しい、特許請求の範囲第６項記載の
   歯車保持装置。
8. 【請求項８】前記主軸（４０）はその長さに沿って軸方
   向に延びるスプライン（４２）を備え、前記スラスト座
   金（８６，９２）は、かみ合い用内側スプライン（８
   ８，９４）を備えている、特許請求の範囲第１項記載の
   歯車保持装置。
9. 【請求項９】前記スペーサーが、前記第１及び第２のス
   ラスト座金（２０２，２０６）の少なくとも一方と一体
   的に形成された小径スリーブを含む、特許請求の範囲第
   １項記載の歯車保持装置。
10. 【請求項１０】主軸（４０）と、その主軸を包囲し互い
    に軸方向に接近して位置し放射方向に浮動する第１及び
    第２の主軸歯車（４４，４６）と、前記主軸歯車を支持
    しその主軸歯車を異なる相対的な回転速度で駆動する中
    間軸歯車（３０，３０Ａ，３２，３２Ａ）を有する複数
    本のほぼ等しい中間軸（２２，２２Ａ）と、前記主軸歯
    車を前記主軸に一度に一個、クラッチ結合させるように
    選択的に作動するクラッチ装置（５４，５６）とを有
    し、 前記第１主軸歯車（４４）は、前記第２主軸歯車（４
    ６）に向き合う放射方向に延びる第１スラスト面（７
    ２）と、前記第１内径面（７４）とにより第１ポケット
    （７０）を形成し、 前記第２主軸歯車（４６）は、前記第１主軸歯車（４
    ４）と向き合う放射方向に延びる第２スラスト面（７
    ８）と第２内径面（８０）とにより第２ポケット（７
    ６）を形成する型式の歯車伝導装置であって、 前記歯車伝導装置に用いられる歯車保持装置（６６）
    は、その全体が前記第１ポケット（７０）と第２ポケッ
    ト（７６）とにより形成された環状空間に配置され、前
    記両主軸歯車（４４，４６）のうちクラッチ結合してい
    る歯車にかかる軸方向の力を、主軸の所で同一回転速度
    で回転するスラスト面を介して、クラッチ結合していな
    い主軸歯車へ向かって、またはその歯車から離反する方
    向へ主軸に対して反作用させるようになっており、 前記主軸とともに回転し、前記第１スラスト面（７２）
    に向き合ってそれと軸方向へ接触する放射方向へ延びる
    第３スラスト面（１３４）を形成するほぼ円盤形の第１
    スラスト座金（８６）と、 前記主軸とともに回転し、前記第２スラスト面（７８）
    と向き合ってそれと接触する放射方向へ延びる第４スラ
    スト面（１２４）を形成するほぼ円盤形の第２スラスト
    座金（９２）と、 前記第１主軸歯車（４４）へ向かって少なくとも軸方向
    へ前記主軸に対して前記第スラスト座金（８６）を軸方
    向に固定する装置と、 前記第２主軸歯車（４６）へ向かって少なくとも軸方向
    へ前記主軸に対して前記第２スラスト座金（９２）を軸
    方向へ固定する装置と、 前記第１スラスト座金（８６）と第２スラスト座金（９
    ２）との間に介在し、前記第１主軸歯車（４４）と第２
    主軸歯車（４６）とが軸方向へ接触するのを防ぐのに十
    分な軸方向の間隔をおいた状態にスラスト座金（８６，
    ９２）の前記第３と第４スラスト面（１３４，１２４）
    を保持するスペーサー装置と、 前記第１内径面（７４）に組立、分解可能で、前記第３
    スラスト面（１３４）とは反対側の前記第１スラスト座
    金の第５スラスト面（１３２）と接触し、前記第１主軸
    歯車（４４）が第２主軸歯車（４６）から離反する方向
    の軸方向の動きを制限する装置と、 前記第２内径面（８０）に組立、分解可能で、前記第４
    スラスト面（１２４）と反対側の前記第２スラスト座金
    （９２）の第６スラスト面（１２６）と接触し、前記第
    ２主軸歯車（４６）が前記第１主軸歯車（４４）から離
    反する方向の軸方向の動きを制限する装置と、 を有する前記歯車伝導装置（１０）。